常用金属材料：钢

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1、一一)杂质元素对钢的质量和性能的影响杂质元素对钢的质量和性能的影响 l钢中的杂质一般是指钢中的杂质一般是指Mn、Si、P、S。是由原料带。是由原料带入或脱氧残留的元素。入或脱氧残留的元素。n1、Mn:0.8%时为杂质时为杂质,是有益元素。是有益元素。作用为：作用为：n 强化铁素体；强化铁素体；n 消除硫的有害作用。消除硫的有害作用。n 强化铁素体；强化铁素体；n 增加钢液流动性。增加钢液流动性。n3、S：是有害元素。：是有害元素。n常以常以FeS形式存在。易与形式存在。易与Fe在晶在晶界上形成低熔点共晶界上形成低熔点共晶(985)，热加工时热加工时(11501200)，由于，由于其熔化而导致开

2、裂，称热脆性其熔化而导致开裂，称热脆性.n钢中的硫应控制在钢中的硫应控制在0.045%以下以下.l2、Si：0.5%时为杂质，是有益元素。时为杂质，是有益元素。作用为：作用为：合金晶界的低熔点硫化物共晶合金晶界的低熔点硫化物共晶nMn可消除硫的有害作用可消除硫的有害作用,nFeS+Mn Fe+MnS，nMnS熔点高熔点高(1600)。n4、P：也是有害元素：也是有害元素。n能全部溶入铁素体中，使能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，钢在常温下硬度提高，塑塑性、韧性急剧下降性、韧性急剧下降，称，称冷冷脆性脆性。nP一般控制在一般控制在0.045%以下以下.钢中的钢中的MnS夹杂夹杂比利时阿尔

3、伯特运河钢桥因磷高产生比利时阿尔伯特运河钢桥因磷高产生冷脆性于冷脆性于1938年冬发生断裂坠入河中年冬发生断裂坠入河中 n5、气体元素气体元素n N：室温下室温下N在铁素体中溶解度在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和很低，钢中过饱和N在常温放置过在常温放置过程中以程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变形式析出使钢变脆脆,称称时效脆化时效脆化.n加加Ti、V、Al等元素可使等元素可使N固定，消固定，消除时效倾向。除时效倾向。n O：氧在钢中以氧化物的形式存氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源易成为疲劳裂纹源.钢中钢中TiN夹杂夹杂钢中

4、氧化物夹杂钢中氧化物夹杂n H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆氢脆。n当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称形成微裂纹，其内壁为白色，称白点白点或或发裂发裂。二二)钢的分类钢的分类1.按化学成分分类按化学成分分类（1）碳素钢）碳素钢 含碳量低于含碳量低于1.5%，其杂质（，其杂质（Si、Mn、S、P等）含量等）含量在规定范在规定范围内围内（Mn0.8%、Si0.4%、S0.055%、P0.045%）的铁碳

5、合金。）的铁碳合金。（2）合金钢）合金钢 为改善性能为改善性能有意识加入一定合金元素有意识加入一定合金元素的钢。常加入的合金元的钢。常加入的合金元素：素：Mn（0.8%）、）、Si（0.4%）、）、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、Al、Nb（铌）、（铌）、Zr（锆）、（锆）、B（硼）、（硼）、Re（稀土）（稀土）2.按用途分按用途分（1）结构钢）结构钢 用于制造各种用于制造各种机器零件机器零件（螺钉、螺帽、轴类、齿轮等）及（螺钉、螺帽、轴类、齿轮等）及工工程结构程结构（桥梁、厂房钢筋、锅炉、造船结构等）。（桥梁、厂房钢筋、锅炉、造船结构等）。（2）工具钢）工具钢 制作各种制作各种刀具刀具（车刀

6、、铣刀、钻头等），（车刀、铣刀、钻头等），量具量具（如卡尺、（如卡尺、游标尺、块规等）及游标尺、块规等）及模具模具（3）特殊性能钢）特殊性能钢 不锈钢、耐热钢不锈钢、耐热钢3.按质量分按质量分（1）普通钢）普通钢 根据钢中所含有有害杂质元素根据钢中所含有有害杂质元素硫硫、磷磷的多少来划分的多少来划分（2）优质钢）优质钢（3）高级优质钢）高级优质钢4.按脱氧程度分按脱氧程度分（1）镇静钢）镇静钢 钢液在钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧浇注前用锰铁、硅铁和铅进行了充分脱氧,成分较均匀、成分较均匀、组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。组织较致密。主要用于机械性能要求较高的零件。（2

7、）沸腾钢）沸腾钢 钢液在钢液在浇注仅前进行轻度假脱氧浇注仅前进行轻度假脱氧,成分偏析较严重、组织不成分偏析较严重、组织不致密。机械性能不均匀致密。机械性能不均匀,冲击韧性差冲击韧性差,常用于要求不高的零件。常用于要求不高的零件。（3）半镇静钢）半镇静钢 半镇静钢是半镇静钢是脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢脱氧过程介于镇静钢和沸腾钢之间的钢,是用锰铁是用锰铁和硅铁进行脱氧。其质量也介于二者之间和硅铁进行脱氧。其质量也介于二者之间,可代替部分镇静钢可代替部分镇静钢,一般一般不适于做重要零件。不适于做重要零件。（一）碳素钢（一）碳素钢n简称简称碳钢碳钢n含碳量含碳量低于低于1.5%，其杂质（，其杂

8、质（Si、Mn、S、P等）等）含量含量在规定范围内在规定范围内（Mn0.8%、Si0.4%、S0.055%、P0.045%）的铁碳合金。）的铁碳合金。n含碳量对铁碳合金组织和性能的影响含碳量对铁碳合金组织和性能的影响n（1）含碳量对室温平衡组织的影响含碳量对室温平衡组织的影响 n含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为：含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系为：钢钢铁素体铁素体 亚共析钢亚共析钢过共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁亚共晶白口铸铁过共晶白口铸铁过共晶白口铸铁共晶白口铸铁共晶白口铸铁共析钢共析钢白白 口口 铸铸 铁铁二次渗碳体二次渗碳体工工业业纯纯铁铁珠光体珠光体莱氏体莱氏体一次

9、渗碳体一次渗碳体Fe3C钢钢 铁铁分分 类类组织组组织组成物相成物相对量对量%相组成相组成物相对物相对量量%含碳量含碳量%0 0.02180.772.114.36.6910010000三次渗碳体三次渗碳体n（2）含碳量对力学性能的影响含碳量对力学性能的影响n亚共析钢亚共析钢随含碳量增加，随含碳量增加，P 量增加，量增加，钢的强度、硬度钢的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。升高，塑性、韧性下降。l0.77%C时，时，组织为组织为100%P,钢的性能即钢的性能即P的性能。的性能。l0.9%C，Fe3C为晶界为晶界连续网状，连续网状，强度下降强度下降,但但硬度仍上升。硬度仍上升。l2.11%C，组织中

10、有以组织中有以Fe3C为基的为基的Le,合金太脆合金太脆.n（3）含碳量对工艺性能的影响）含碳量对工艺性能的影响n 切削性能切削性能:中碳钢合适中碳钢合适n 可锻性能可锻性能:低碳钢好低碳钢好n 焊接性能焊接性能:低碳钢好低碳钢好n 铸造性能铸造性能:共晶合金好共晶合金好n 热处理性能热处理性能:铸铸造造焊缝组织焊缝组织模锻模锻车车刨刨钻钻铣铣磨磨1、碳钢的分类、碳钢的分类1）按含碳量分类按含碳量分类（1）低碳钢）低碳钢含碳量含碳量0.25%（2）中碳钢）中碳钢含碳量含碳量=0.25%0.60%（3）高碳钢）高碳钢含碳量含碳量0.60%钢钢 类类碳碳 素素 钢钢合合 金金 钢钢PSPS普通质量

11、钢普通质量钢0.0450.0500.0450.045优优 质质 钢钢0.0400.0400.0350.035高级优质钢高级优质钢0.0350.0300.0250.025特级优质钢特级优质钢0.0250.0200.0250.015n2）按质量分）按质量分n钢的质量是以钢的质量是以磷磷、硫硫的含量来划分的。的含量来划分的。n分为分为普通质量钢普通质量钢、优质钢优质钢、高级优质钢高级优质钢和和特级优质钢。特级优质钢。n根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：根据现行标准，各质量等级钢的磷、硫含量如下：3）按用途分按用途分（1）碳素结构钢）碳素结构钢 用于制造各种用于制造各种机器零件机器零件（螺钉

12、、轴类等）及（螺钉、轴类等）及工程结构工程结构（桥梁（桥梁等）。等）。（2）碳素工具钢）碳素工具钢 制作各种制作各种刀具刀具，量具量具及及模具模具 一般是高碳钢一般是高碳钢n2、钢的编号、钢的编号n我国钢材的编号是采用我国钢材的编号是采用汉语拼汉语拼音字母音字母、化学元素符号化学元素符号和和阿拉阿拉伯数字伯数字相结合的方法。相结合的方法。n采用汉语拼音字母表示钢产品采用汉语拼音字母表示钢产品的名称、用途、特性和工艺方的名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表钢产品名称法时，一般从代表钢产品名称的汉字的汉语拼音中选取第一的汉字的汉语拼音中选取第一个字母。个字母。常用钢产品的名称、用途、特性和工艺

13、方法常用钢产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号表示符号（GB/T 2212000）名称名称符号符号位置位置名称名称符号符号位置位置碳素结构钢碳素结构钢Q头头桥梁用钢桥梁用钢q尾尾低合金高强度钢低合金高强度钢Q头头锅炉用钢锅炉用钢g尾尾易切削钢易切削钢Y头头焊接气瓶用钢焊接气瓶用钢HP尾尾碳素工具钢碳素工具钢T头头车辆车轴用钢车辆车轴用钢LZ头头(滚珠滚珠)轴承钢轴承钢G头头机车车轴用钢机车车轴用钢JZ头头焊接用钢焊接用钢H头头沸腾钢沸腾钢F尾尾铆螺钢铆螺钢ML头头半镇静钢半镇静钢BZ尾尾船用钢船用钢国际符号国际符号镇静钢镇静钢Z尾尾汽车大梁用钢汽车大梁用钢L尾尾特殊镇静钢特殊镇静钢TZ尾尾

14、压力容器用钢压力容器用钢R尾尾质量等级质量等级A.B.C.D.E尾尾n（1）碳素结构钢）碳素结构钢nQ+最低屈服强度值最低屈服强度值+质量等级符号质量等级符号+脱氧方法符号脱氧方法符号nQ表示表示“屈服强度屈服强度”；屈服强度值单位是；屈服强度值单位是MPa；n质量等级符号为质量等级符号为A、B、C、D、E。由。由A到到E，其，其P、S含量依次下降，质量提高。含量依次下降，质量提高。l脱氧方法符号脱氧方法符号:沸腾钢沸腾钢F；镇静钢镇静钢Z；半镇静钢；半镇静钢BZ；特殊镇静钢特殊镇静钢TZ。l如碳素结构钢牌号表示为如碳素结构钢牌号表示为Q235AF、Q235BZ。齿轮加工齿轮加工方钢方钢n（2

15、）优质碳素结构钢）优质碳素结构钢n牌号用两位数字表示。牌号用两位数字表示。n这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。这两位数字表示钢平均含碳量的万分之几。n如如45钢钢平均含碳量为万分之四十五（即平均含碳量为万分之四十五（即0.45%）的优质碳素结构钢。的优质碳素结构钢。钢带钢带n*说明：说明：n 含含Mn量为量为0.71.0%时，在两位数字后加元素时，在两位数字后加元素符号符号“Mn”，如，如40Mn。l 对于沸腾钢和半对于沸腾钢和半镇静钢镇静钢,在钢号后分在钢号后分别加字母别加字母F和和BZ，如，如08F、10BZ。l 高级优质钢在钢高级优质钢在钢号后加字母号后加字母A，如，如20A。n成分

16、成分：1.65%Cr时时,硬度和稳定性下降。硬度和稳定性下降。滚针轴承滚针轴承滚柱轴承滚柱轴承滚珠轴承滚珠轴承大型轴承大型轴承n常用钢号及用途常用钢号及用途n应用最广的是应用最广的是GCr15，大量用于大中型，大量用于大中型轴承；轴承；n大型轴承用大型轴承用GCr15SiMn。n这类钢还可用于制造模具、量具等这类钢还可用于制造模具、量具等.（2）合金工具钢）合金工具钢n用来制造各用来制造各种切削刀具种切削刀具的钢种。的钢种。切削加工切削加工n性能要求性能要求n1、高硬度高硬度 (HRC60),主要主要取决于含碳量。取决于含碳量。n2、高耐磨性高耐磨性 靠高硬度和析靠高硬度和析出细小均匀硬碳化物

17、来达到。出细小均匀硬碳化物来达到。n3、高热硬性高热硬性 即高温下保持即高温下保持高硬度的能力。高硬度的能力。n4、足够的韧性足够的韧性 以防止脆断以防止脆断和崩刃。和崩刃。切削加工的基本形式切削加工的基本形式n成分特点：成分特点：n 高碳：高碳：0.751.5%Cn 合金元素作用合金元素作用n 提高淬透性提高淬透性:Cr、Mn、Si n 提高耐回火性提高耐回火性：Sin 提高耐磨性、细化晶粒提高耐磨性、细化晶粒:W、V l由碳素工具钢基础上加入少量合金元素由碳素工具钢基础上加入少量合金元素(35)形成。形成。低合金工具钢制品低合金工具钢制品低合金刃具钢低合金刃具钢n常用钢号及用途常用钢号及用

18、途n应用最多的是应用最多的是9SiCr。用于制造形。用于制造形状复杂、要求变形小的低速刃具，状复杂、要求变形小的低速刃具，如丝锥、板牙等如丝锥、板牙等.丝锥丝锥板牙板牙低合金工具钢扳手低合金工具钢扳手n性能特点性能特点:高热硬性高热硬性(600)、高淬透性高淬透性 n成分特点成分特点n 高碳高碳:0.701.5%C n 合金元素作用合金元素作用n 提高淬透性提高淬透性：Crn 提高热硬性、耐磨性提高热硬性、耐磨性:W、Mo、V l制造高速切削刃具用钢制造高速切削刃具用钢。l又称又称高速钢高速钢高速钢冷轧钢带高速钢冷轧钢带高速钢形材高速钢形材高合金刃具钢高合金刃具钢W18Cr4V钢的铸态组织钢的

19、铸态组织l加工与热处理加工与热处理l加工工艺路线：下料加工工艺路线：下料锻造锻造退火退火机加工机加工淬火淬火回火回火磨削磨削n高速钢是高速钢是莱氏体钢莱氏体钢，其铸态组织为亚共晶其铸态组织为亚共晶组织，由鱼骨状莱氏组织，由鱼骨状莱氏体组成，体组成，脆性大且无脆性大且无法热处理改善。法热处理改善。n常用钢号及用途常用钢号及用途n常用钢号为常用钢号为W18Cr4V(18-4-1)和和W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)。n用于高速切削刃具，如用于高速切削刃具，如车刀车刀、刨刀刨刀、铣刀铣刀、钻头钻头等。等。车刀车刀铣刀铣刀高速钢铣刀高速钢铣刀汽车冲压模具汽车冲压模具n用以制造冷热模具用以制造冷热

20、模具的钢种的钢种.n制造金属冷成型模具钢种制造金属冷成型模具钢种.n性能要求性能要求n 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。n 足够的强度和韧性。足够的强度和韧性。n 良好的工艺性能良好的工艺性能（淬透性、切削加工性等）（淬透性、切削加工性等）冷作模具钢冷作模具钢n常用钢种常用钢种n 小尺寸、形状简单、受力不小尺寸、形状简单、受力不大的模具大的模具,可用碳素工具钢和低可用碳素工具钢和低合金工具钢制造。合金工具钢制造。n 截面、受力大的冷模具用截面、受力大的冷模具用Cr12型冷作模具钢型冷作模具钢制造制造.l 成分特点：成分特点：高碳高碳(1.42.3%C)；高铬；高铬(11.513%Cr)l合金元

21、素作用：合金元素作用：Cr 提高淬透性；提高淬透性；Mo、V 提高耐磨性，细化晶粒。提高耐磨性，细化晶粒。Cr12钢钢l常用钢号常用钢号为为Cr12和和Cr12MoV。用于制造。用于制造冷冲冷冲模、挤压模模、挤压模等。等。汽车外板冷冲模汽车外板冷冲模n制造使加热金属或液制造使加热金属或液态金属成型模具钢种态金属成型模具钢种.n性能要求性能要求n 高温下良好的高温下良好的 综合力学性能。综合力学性能。n 抗热疲劳性能。抗热疲劳性能。n 高的淬透性和良好高的淬透性和良好的导热性。的导热性。热模锻曲轴毛坯热模锻曲轴毛坯热作模具钢热作模具钢热镦模热镦模凸缘模凸缘模n常用钢种常用钢种n 热锻模钢热锻模钢

22、 5CrNiMo、5CrMnMon前者用于大型热锻模，后者前者用于大型热锻模，后者用于中小型热锻模用于中小型热锻模.n成分特点、合金元素作用及成分特点、合金元素作用及热处理同调质钢热处理同调质钢。n 压铸模钢压铸模钢n典型钢号是典型钢号是3Cr2W8V,为过共析钢为过共析钢.n中碳中碳(0.30.4%C),合金元素作用同高速合金元素作用同高速钢。钢。W、Cr提高抗热疲劳性能提高抗热疲劳性能.型板压铸模型板压铸模压铸工艺压铸工艺汽车四缸压铸模汽车四缸压铸模n制造各种量具用钢。制造各种量具用钢。如千分尺、卡尺、块如千分尺、卡尺、块规、塞规等。规、塞规等。卡尺卡尺塞规塞规千分尺千分尺量具钢量具钢n性

23、能要求性能要求n量具在使用过程中与被测零件量具在使用过程中与被测零件接触，承受摩擦和冲击。接触，承受摩擦和冲击。n 高硬度和耐磨性。高硬度和耐磨性。n 高的尺寸稳定性。高的尺寸稳定性。n 足够的韧性。足够的韧性。渐开线花键环渐开线花键环规、塞规规、塞规矩形花键环矩形花键环规、塞规规、塞规光面量规光面量规n量具用钢量具用钢n 低碳钢渗碳、低碳钢渗碳、中碳钢表面淬火中碳钢表面淬火n 碳素工具钢、低合金碳素工具钢、低合金工具钢工具钢 两者用于尺寸小、形状简两者用于尺寸小、形状简单、精度要求不高的量具。单、精度要求不高的量具。l 滚动轴承钢、冷作模具钢滚动轴承钢、冷作模具钢。用于制造精密量具。用于制造

24、精密量具.l 不锈钢不锈钢用于用于 量块量块電子卡尺電子卡尺指具有特殊物理、化学性指具有特殊物理、化学性能的钢。能的钢。化工管道化工管道的腐蚀的腐蚀裂解管内裂解管内壁的高温壁的高温腐蚀减薄腐蚀减薄n化学腐蚀化学腐蚀是指金属在非电解质中的腐蚀。是指金属在非电解质中的腐蚀。n电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中的腐蚀，是有电流参与是指金属在电解质溶液中的腐蚀，是有电流参与作用的腐蚀。作用的腐蚀。l在腐蚀介质中具有耐蚀在腐蚀介质中具有耐蚀性能的钢。性能的钢。l金属的腐蚀金属的腐蚀l金属的腐蚀分金属的腐蚀分化学腐蚀化学腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀。不锈钢不锈钢珠光体电化学腐蚀示意图珠光体电化学腐

25、蚀示意图当两种金属互相连结（或同一金属内部有两种以上不同的相）被置于电解质溶液中时，由于不同金属或不同相的电极电位各不相同，就会形成一个原电池，并有电流产生。电极电位较高的金属或相作为阴极受到保护，电极电位较低的金属作为阳极，将不断被腐蚀。相：铁素体、渗碳体电解液：潮湿空气形成的水膜H2O+CO2=H2CO3（碳酸）n防止电化学腐蚀的措施防止电化学腐蚀的措施：n 获得均匀的单相组织。获得均匀的单相组织。n 提高合金的电极电位。提高合金的电极电位。n 使表面形成致密的钝化膜。使表面形成致密的钝化膜。l工业发达国家每年金属腐蚀造成的直接经济损失占工业发达国家每年金属腐蚀造成的直接经济损失占GNP的

26、的4%左右。左右。中国每年腐蚀的损失至少到中国每年腐蚀的损失至少到400亿元以上亿元以上.l不锈钢牌号不锈钢牌号l同同合金工具钢合金工具钢 l平均含碳量平均含碳量0.03%，钢号前加，钢号前加“00”l平均含碳量平均含碳量0.08%，钢号前加，钢号前加“0”n马氏体不锈钢马氏体不锈钢n主要是主要是Cr13型不锈钢型不锈钢 钢号为钢号为1Cr134Cr13n随含碳量提高，强度、硬随含碳量提高，强度、硬度提高，耐蚀性下降度提高，耐蚀性下降.n 1Cr13、2Cr13n热处理热处理:淬火淬火+高温回火高温回火不锈钢棒不锈钢棒医用镊子医用镊子n1Cr13、2Cr13具有耐具有耐大气、蒸汽腐蚀能力大气、

27、蒸汽腐蚀能力及良好的综合力学性及良好的综合力学性能。能。用于要求塑韧性较用于要求塑韧性较高的耐蚀件，如汽高的耐蚀件，如汽轮机叶片等轮机叶片等.汽轮机叶片汽轮机叶片透平转轮透平转轮n3Cr13、4Cr13n具有较高强度、硬度。具有较高强度、硬度。n用于要求耐蚀、耐磨件，医用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。疗器械、量具等。医疗器械医疗器械不锈钢刀不锈钢刀1Cr17削片刀削片刀n铁素体不锈钢铁素体不锈钢n典型钢号如典型钢号如0Cr13、1Cr17等。等。n成分：成分：高铬低碳高铬低碳l不能进行热处理强化。不能进行热处理强化。l组织：组织：单相铁素体单相铁素体l性能特点：耐酸蚀，抗氧化性能特点：

28、耐酸蚀，抗氧化能力强，塑性好。但有脆化能力强，塑性好。但有脆化倾向倾向n广泛用于硝酸和氮肥工业的广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。耐蚀件。n用于建筑装饰、家电、工厂用于建筑装饰、家电、工厂设备等设备等硝酸生产装置硝酸生产装置n奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢n性能特点：性能特点：具有良好的耐蚀性，冷热加工性及具有良好的耐蚀性，冷热加工性及可焊性。高的可焊性。高的塑韧性塑韧性,无磁性。无磁性。l热处理：热处理：加热到加热到1100使碳化物溶解后水冷。使碳化物溶解后水冷。l组织为单相奥氏体。组织为单相奥氏体。不锈钢带不锈钢带n常用钢种常用钢种n为为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Tin耐酸设备零件广泛用于

29、化工设耐酸设备零件广泛用于化工设备及管道备及管道.n建筑装饰、医疗器械建筑装饰、医疗器械反应釜反应釜大型化工储罐大型化工储罐(304)热交换器热交换器n应力腐蚀应力腐蚀n奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金-环境体系中，环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含Cl的介的介质中发生，裂纹为树枝状。质中发生，裂纹为树枝状。发生应力腐蚀奥氏发生应力腐蚀奥氏体不锈钢管道内壁体不锈钢管道内壁应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹n性能要求性能要求n高的抗氧化性：高的抗氧化性：指钢在高温下对氧化作用的抗指钢在高温下对

30、氧化作用的抗力。力。n钢中加入钢中加入Cr、Si、Al可形成致密稳定的氧化膜，可形成致密稳定的氧化膜，阻碍氧进一步扩散，提高抗氧化性。阻碍氧进一步扩散，提高抗氧化性。耐热钢耐热钢飞机发动机飞机发动机过热器过热器n高的热强性：热强高的热强性：热强性是指金属在高温性是指金属在高温下的强度下的强度.n指标为蠕变强度和指标为蠕变强度和持久强度。持久强度。n蠕变指金属在高温蠕变指金属在高温低于低于s的应力下所的应力下所发生的极其缓慢的发生的极其缓慢的塑性变形塑性变形.n提高高温强度的途径提高高温强度的途径:n 固溶强化；固溶强化；n 析出强化；析出强化；n 晶界强化晶界强化(加入加入B、Zr等降低晶界能

31、量等降低晶界能量)高温合金中的高温合金中的 析出相析出相高温合金中的弯曲晶界高温合金中的弯曲晶界裂纹中止于晶界颗粒状析出物裂纹中止于晶界颗粒状析出物l耐热钢牌号耐热钢牌号l同同合金工具钢合金工具钢 l平均含碳量平均含碳量0.03%，钢号前加，钢号前加“00”l平均含碳量平均含碳量0.08%，钢号前加，钢号前加“0”n抗氧化钢（不起皮钢）抗氧化钢（不起皮钢）n高温下具有较好抗氧化和一定强度的钢。高温下具有较好抗氧化和一定强度的钢。n常用钢号为常用钢号为3Cr18Mn12Si2V，是低合金钢。，是低合金钢。n在奥氏体在奥氏体Cr-Ni钢基础上，添加提高氧化能力的钢基础上，添加提高氧化能力的Si或或

32、Al制成制成n用途：受力不大的炉用途：受力不大的炉用构件，如锅炉炉罩、用构件，如锅炉炉罩、锅炉中吊钩锅炉中吊钩n以铸件方式使用以铸件方式使用烟管式锅炉烟管式锅炉锅炉管锅炉管n热强钢热强钢n高温下具有一定的抗氧化能力、较高强度及良好的组高温下具有一定的抗氧化能力、较高强度及良好的组织稳定性的钢。织稳定性的钢。n常用钢号为常用钢号为1Cr18Ni9Ti、1Cr11MoV、15CrMon使用范围：使用范围：各种高温下受较大载荷零件。如内燃机排各种高温下受较大载荷零件。如内燃机排气门、化工高压容器、螺栓等气门、化工高压容器、螺栓等汽轮机叶片汽轮机叶片过热器管排过热器管排n 用途：用途：1Cr13、1C

33、r11MoV用于用于550以下汽轮以下汽轮机叶片；机叶片；n4Cr9Si2是汽车阀门用钢。是汽车阀门用钢。汽车阀门汽车阀门锅炉安全泄压阀锅炉安全泄压阀(2Cr13)n性能要求性能要求n良好的耐磨性良好的耐磨性n很高的韧性很高的韧性n经过适当热处理和使用过程中的冲击载荷作用经过适当热处理和使用过程中的冲击载荷作用的一种奥氏体钢，具有高的耐磨性和韧性。的一种奥氏体钢，具有高的耐磨性和韧性。n化学成分特点：化学成分特点：高碳高碳 Wc=11.3%、高锰、高锰 WMn=1114%耐磨钢耐磨钢牌号牌号ZG Mn13锰含量锰含量WMn 13%铸钢铸钢铁路道岔铁路道岔履带履带球磨机衬板球磨机衬板挖掘机铲齿挖

34、掘机铲齿 高锰钢广泛用于既要求耐磨又高锰钢广泛用于既要求耐磨又要求耐冲击的零件。如拖拉机的履要求耐冲击的零件。如拖拉机的履带板、球磨机的衬板、破碎机的牙带板、球磨机的衬板、破碎机的牙板、挖掘机的铲齿和铁路的道岔等。板、挖掘机的铲齿和铁路的道岔等。钢钢 号号钢钢 种种合金元素的主要作用合金元素的主要作用Q345低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢Mn:强化强化F，增加，增加P量，降低冷脆转变温度量，降低冷脆转变温度65Mn弹簧钢弹簧钢Mn:提高淬透性，强化提高淬透性，强化FZGMn13耐磨钢耐磨钢Mn:获得单相获得单相A组织组织20Cr渗碳钢渗碳钢Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F40Cr调质钢调质钢Cr:提高淬透性，强化提高淬透性，强化F9SiCr低合金工具钢低合金工具钢Cr:提高淬透性提高淬透性GCr15滚动轴承钢滚动轴承钢Cr:提高淬透性，耐磨性、耐蚀性提高淬透性，耐磨性、耐蚀性1Cr13马氏体不锈钢马氏体不锈钢Cr:提高耐蚀性提高耐蚀性5CrNiMo热作模具钢热作模具钢Cr、Ni:提高淬透性，强化提高淬透性，强化FMo:防止高温回火脆性防止高温回火脆性Cr12MoV冷作模具钢冷作模具钢Mo:细化晶粒，提高耐磨性细化晶粒，提高耐磨性W18Cr4V高速钢高速钢V:提高耐磨性、热硬性提高耐磨性、热硬性1Cr18Ni9Ti不锈钢不锈钢Ti:防止晶间腐蚀防止晶间腐蚀